magnetpartikelbildgebung (mpi): was ist...
TRANSCRIPT
2 Begrüßung
3-4 Magnetpartikelbildgebung (MPI): Was ist das?
5-6 Kontrastmittelsonographie der Niere und Nierentransplantate:
Eine sichere und schonende neue Methode?
7-8 Unsere Angiographie am CVK: Ein multikulturelles Team
9 Infothek Radiologie: Mehr wissen über… Moderne Rheumabildgebung
10-11 Literatur-Durchblick: Buchempfehlungen
12 Standortübersicht
12 Impressum & Leserkontaktdaten
(Bildnachweis: Coverbild ©123rf)
THEMEN IN DIESER AUSGABE
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Magnetpartikelbildgebung (MPI): Was ist das?
„Magnetic particle imaging“ (MPI), auf Deutsch Magnetparti-
kelbildgebung, ist ein neuartiges Verfahren, welches zurzeit
an der Charité - Universitätsmedizin Berlin erforscht wird.
Konventionelles Röntgen, Computertomographie (CT),
Magnetresonanztomographie (MRT) und Ultraschall sind
Verfahren der Radiologie, die Vielen bekannt und seit Jah-
ren im Einsatz sind. Weniger bekannt ist, dass es auch eine
Vielzahl anderer Modalitäten gibt, die sich in klinischer Ver-
wendung oder noch in der Forschungsphase befinden. Zu
letzteren zählt auch die sehr junge Magnetpartikelbildge-
bung, die erst 2005 zum ersten Mal von Bernhard Gleich
und Jürgen Weizenecker im renommierten Fachjournal
„Nature“ beschrieben wurde.
Wie funktioniert MPI?
Das Prinzip des MPI erinnert an die Magnetresonanztomo-
graphie (MRT): Anstelle von Röntgenstrahlung (wie zum
Beispiel beim CT) wird der Patient mit Hilfe von Magnetfel-
dern untersucht. Ein großer Unterschied zwischen MRT und
MPI besteht allerdings darin, dass beim MPI nicht der Kör-
per des Patienten selbst dargestellt wird, sondern kleine
Eisenoxidpartikel, die zuerst injiziert werden müssen. Diese
Eisenoxidpartikel, auch „Tracer“ genannt, haben einen
Durchmesser von wenigen Nanometern und verteilen sich
im Gefäßsystem des Patienten. Das heißt, sie schwimmen
im Blut mit, werden dort von einem Magnetfeld des Gerätes
erregt und ihre harmonischen Schwingungen werden ge-
messen. Dadurch kann in Echtzeit auf dem MPI Gerät der
Blutfluss des Patienten wie in einem Film beobachtet wer-
den. Stauen sich die Tracer dann beispielsweise an einem
Engpass am Herzen oder reichern sie sich in einem Tumor
an, haben die Radiologen einen Hinweis auf eine ernste
Erkrankung. „Vielleicht wird es schon in zehn Jahren mög-
lich sein, gefährliche Arterienverengungen, Entzündungen,
Degenerationen oder Tumore selbst bei diffusen Krank-
heitsbildern und Symptomen im Ganzkörperscan zu lokali-
sieren“, sagte Prof. Dr. Matthias Taupitz, Stellvertretender
Direktor der Klinik für Radiologie am Campus Benjamin
Franklin.
Was sind die Vor- und Nachteile von MPI?
Ein Vorteil: Da beim MPI nicht körpereigene Strukturen,
sondern die Eisenoxidpartikel selbst erkannt werden,
kommt es auch nicht zu einer Abschwächung des Signals
durch den Körper selbst. Dies ist zum Beispiel ein Problem
des konventionellen Röntgens, da sich Strukturen hinter
den „harten Knochen“ schlechter abbilden lassen.
Es bietet sich an, die MPI mit anderen Verfahren wie zum
Beispiel der Magnetresonanztomographie zu kombinieren,
um sowohl den Körper selbst, als auch die Magnetpartikel
und dadurch den Verlauf und Zustand des Gefäßsystems
darzustellen.
Der Einsatz von Röntgenstrahlen ist medizinisch oft unum-
gänglich und mit einer geringen Strahlenbelastung verbun-
den. Wenngleich diese Belastung im Regelfall minimal aus-
fällt und strengstens kontrolliert wird, ist, wenn möglich, der
Einsatz von Techniken wie der MRT oder MPI zu begrüßen,
da hierbei nur Magnetfelder zum Einsatz kommen. Dies
bedeutet aber auch, dass manche Patienten, die beispiels-
MPI könnte künftig möglicherweise dabei helfen, Herz-Kreislauf-Probleme oder Tumore aufzuspüren. (linkes Bild © fotolia.com; rechtes Bild: ©123rf).
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Bei der Einweihung: Prof. Dr. Lutz Trahms (Physikalisch-Tech-nische Bundesanstalt), Prof. Dr. Johanna Wanka, Eva Braun (Geschäftsführerin Healthcare, Philips GmbH), Steffen Krach (Staatssekretär für Wissen-schaft), Prof. Dr. Matthias Taupitz (Institut für Radiologie und Kinderradio-logie am CBF der Charité), (v.l.). (Foto: © PTB / Marvin Rust).
weise bestimmte Herzschrittmacher oder Zahnimplantate
tragen, nicht an diesen Untersuchungen teilnehmen können.
Als weiterer Vorteil ist die zeitliche Auflösung zu nennen:
Prinzipiell sind bis zu 25 Aufnahmen pro Sekunde möglich.
Dies erlaubt es, dynamische Aufnahmen zu machen, die
den Weg der Eisenoxidpartikel im Gefäßsystem genau ver-
folgen.
Auf welchen Gebieten kann MPI angewendet werden?
Das Verfahren bietet sich zur Diagnose und Verlaufskontrol-
le von Krankheiten des Herzens und des Gefäßsystems an.
Ebenfalls kann die Organdurchblutung quantitativ gemessen
werden und die Möglichkeit der Bildgebung auf zellulärer
Ebene wird derzeit erforscht.
Wie weit sind die Forschungen zum Thema MPI?
Die Forschungen im Rahmen der Magnetpartikelbildgebung
sind zurzeit noch auf präklinische Versuche beschränkt. An
der Charité wurde eines der ersten Versuchsgeräte installiert
und im Juni 2015 im Beisein der Bundesforschungsministe-
rin Prof. Dr. Johanna Wanka feierlich eröffnet. In ihrem
Grußwort wies sie auf die Relevanz dieses Vorhabens hin:
„Forschung führt zu neuen Diagnoseverfahren, die den Arzt
unterstützen, Krankheiten schneller und eindeutiger zu er-
kennen. Wenn wir den menschlichen Körper besser verste-
hen, können wir auch eine wirkungsvollere Behandlung er-
möglichen und den Patienten besser helfen.“
Dieses Projekt wurde durch eine Großgeräteförderung der
Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) ermöglicht und
ist eine Kooperation unter Anderem der Radiologie der Cha-
rité und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB).
Das Projekt wird an der Charité von Prof. Dr. Matthias Tau-
pitz geleitet. Ein großer Forschungsschwerpunkt ist die Wei-
terentwicklung der Eisenoxidpartikel, um eine ideale Bildge-
bung zu ermöglichen.
Es ist zu erwarten, dass mit Hilfe dieser Forschungen in eini-
gen Jahren Geräte für Untersuchungen am Patienten einge-
setzt werden können. Die Magnetpartikelbildgebung befindet
sich derzeit zwar noch in ihrer Anfangsphase, lässt aber
bereits durch erste Versuche viel erwarten.
Florian Schmitzberger, MSc Charité, Campus Virchow-Klinikum
Augustenburger Platz 1 13353 Berlin
Bei der Einweihung: Prof. Dr. Ernst Th. Rietschel (Vorstandsvorsitzender des Berliner Instituts für Gesundheitsforschung BIH), Prof. Dr. Ulrich Frei (Ärztlicher Direktor der Charité), Prof. Dr. Johanna Wanka (Bundesministerin für Bildung und Forschung), Prof. Dr. Bernd Hamm (Direktor der Klinik für Radiologie der Charité) (v.l.) (Foto: © Charité / Dirk Lässig).
Präklinischer MPI Scanner am Campus Virchow-Klinikum der Charité.